عرضه تجاری سوسپانسیون گرافنی برای صنعت باتری و الکترونیک

به گزارش گروه دانش و فناوری خبرگزاری دانشجو، شرکت توری (Toray) محلول سوسپانسیون حاوی گرافن فوق‌العاده نازک تولید کرده است. این شرکت اعلام کرد که یک محلول حاوی گرافن فوق‌العاده نازک با سیالیت عالی و هدایت الکتریکی و حرارتی بالا تولید کرده است. این شرکت گفته است که از این محلول می‌توان در حوزه‌های مختلفی نظیر باتری، رنگ و مواد سیم‌کشی استفاده کرد.

استفاده از گرافن یا ترکیب شدن آن با مواد دیگر، عملکرد‌های اضافی را در مواد ممکن می‌سازد. شرکت توری، تاکنون فناوری‌هایی را برای ایجاد گرافن بسیار نازک و با کیفیت بالا از مواد گرافیتی ارزان قیمت توسعه داده است.

معمولا گرافن نازک به هم چسبیده و به‌صورت کلوخه‌ای در می‌آید. این در حالی است که طبق اظهارات شرکت توری، غلظت‌های بالاتر باعث می‌شود گرافن بیشتر شبیه گل رس درآید و مانع از سیالیت آن شود.

استفاده از گرافن به‌صورت رس بسیار دشوار است بنابراین، رقیق‌سازی و استفاده از آن در محلول‌های با غلظت کم ضروری است. البته رقیق‌سازی گرافن موجب می‌شود تا مزیت‌های ذاتی گرافن تحت تاثیر قرار گرفته و از عملکرد آن کاسته شود.

برای حل این مشکل، شرکت توری فرمولاسیون ویژه‌ای برای کنترل ویسکوزیته ارائه کرده است که با افزودن یک ماده پلیمری منحصر به فرد مانع برهم‌کنش میان صفحه‌های گرافن شده و تجمع لایه‌های گرافن را متوقف می‌کند. در نتیجه، یک محلول سوسپانسیون گرافن با سیالیت عالی، حتی در غلظت‌های بالا به‌دست می‌آید. این محلول به راحتی قابل کنترل است و بدون رقیق‌سازی، از هدایت الکتریکی عالی برخوردار است.

براساس اظهارات شرکت توری، پراکندگی زیاد و سهولت اختلاط، ترکیب محلول با مواد دیگر را ساده می‌کند. مسئولان شرکت توری معتقداند که این محلول جدید به عنوان ماده‌ی رسانا برای باتری‌های یون لیتیوم مناسب است. می‌توان آن را به راحتی با مواد کاتدی مخلوط کرد و گرافن را بین کاتد‌ها قرار داد تا رسانایی افزایش یابد. استفاده از این سوسپانسیون، عمر باتری را افزایش می‌دهد. باتری‌های با کارایی بالا در خودرو‌های الکتریکی از نانولوله‌های کربنی به‌عنوان عوامل رسانایی استفاده می‌کنند. شرکت توری گفته است که آزمایش‌های این شرکت تایید کرده که راه حل جدید آن‌ها عمر باتری را نسبت به حالتی که از نانولوله‌های کربنی استفاده شود، ۵۰ درصد افزایش می‌دهد.

این شرکت همچنین اعلام کرده محلول گرافنی برای تشکیل یک فیلم متراکم قابل استفاده است. یکی از کاربرد‌های این فیلم این است که می‌تواند سیم‌کشی الکترونیکی قابل چاپ باشد که بسیار مقاوم و رسانا است. کاربرد‌های متنوع دیگر این سوسپانسیون می‌تواند شامل مخلوط کردن این محلول با رنگ‌های ضد خوردگی برای جلوگیری از نفوذ آب و اکسیژن باشد که در نتیجه باعث افزایش دوام و جلوگیری از زنگ‌زدگی می‌شود.